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行業(yè)視點(diǎn)
納米能源所摩擦納米發(fā)電機(jī)研究獲進(jìn)展
內(nèi)容簡(jiǎn)介:由張弛和范鳳茹博士等組成的主力團(tuán)隊(duì),在王中林指導(dǎo)下,系統(tǒng)而詳細(xì)地對(duì)比了摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的工作原理、控制方程和輸出特性,提出了摩擦納米發(fā)電原理與電磁感應(yīng)發(fā)電原理具有對(duì)稱性和互補(bǔ)性,實(shí)驗(yàn)表明摩擦納米發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻約為十幾兆甚至上百兆歐。
    中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近研究了摩擦納米發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的對(duì)稱性和互補(bǔ)性,首次提出了摩擦納米發(fā)電機(jī)是繼電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)之后,采用機(jī)械能發(fā)電的又一種重要方式,是具有可能和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)同等重要的新能源技術(shù)。相關(guān)研究成果分別發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Adv. Mater. DOI:10.1002/adma. 201400207)和《納米技術(shù)》(Nanotechnol. 2014,25(13): 135402)雜志上。
    人們的生活環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)中存在大量可以利用的機(jī)械能,自1831年邁克爾·法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象后,電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)成為了最重要、最廣泛的發(fā)電方式,至今還沒有其它發(fā)電方式可與之比肩。近年來,王中林研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明的摩擦納米發(fā)電機(jī)提供了一種采用機(jī)械能發(fā)電的新方法,其原理基于摩擦生電和靜電感應(yīng)現(xiàn)象,不僅能夠驅(qū)動(dòng)微納電子器件工作,還可以給便攜式電子設(shè)備和家用電器供電,收集電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)不容易獲取的機(jī)械能,比如海浪能、機(jī)械振動(dòng)等,將有可能成為與電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)同等重要的發(fā)電技術(shù)。
    由張弛和范鳳茹博士等組成的主力團(tuán)隊(duì),在王中林指導(dǎo)下,系統(tǒng)而詳細(xì)地對(duì)比了摩擦納米發(fā)電機(jī)和電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的工作原理、控制方程和輸出特性,提出了摩擦納米發(fā)電原理與電磁感應(yīng)發(fā)電原理具有對(duì)稱性和互補(bǔ)性,實(shí)驗(yàn)表明摩擦納米發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻約為十幾兆甚至上百兆歐,可以等效為內(nèi)阻很大的電流源;而電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻僅為幾歐或十幾歐,可以等效為內(nèi)阻很小的電壓源。兩種電源通過與電阻的串并聯(lián)形式,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外電路供電的等效變換。同時(shí),建立了基于兩種不同發(fā)電原理的混合式發(fā)電機(jī),在多種模式下探索了兩種發(fā)電機(jī)在電路中的聯(lián)合工作,進(jìn)一步驗(yàn)證了摩擦納米發(fā)電機(jī)可以近似等效為理想電流源的特性,為其在電路中的深入應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。研究小組還討論了基于有機(jī)材料來提高摩擦納米發(fā)電機(jī)輸出功率的方法,這也為化學(xué)和材料學(xué)領(lǐng)域的研究開啟了新的方向。
    該研究工作闡述了摩擦發(fā)電機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的優(yōu)勢(shì),包括質(zhì)輕,體積小,用材便宜等,其單位體積和單位質(zhì)量的輸出功率密度分別為3.1瓦/立方米和2.6毫瓦/千克,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的功率密度。該項(xiàng)研究為摩擦納米發(fā)電機(jī)作為新能源技術(shù)向大能源應(yīng)用的邁進(jìn)提供了理論基礎(chǔ),展示了摩擦納米發(fā)電機(jī)具有與電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)同等重要的應(yīng)用前景,對(duì)于推動(dòng)自驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng),以及國防科技等方面的發(fā)展具有很重要的意義。
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西瑪新聞相關(guān)內(nèi)容    當(dāng)前文章:納米能源所摩擦納米發(fā)電機(jī)研究獲進(jìn)展
DD直驅(qū)電機(jī)為何成為洗衣機(jī)新寵?
  而在安靜、穩(wěn)定性方面,DD直驅(qū)電機(jī)為什么能在工作狀態(tài)下搭建“硬幣塔”呢?著其實(shí)與直驅(qū)電機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造也有一定關(guān)系。BLDC電機(jī)由于采用皮帶,電機(jī)位于洗衣機(jī)轉(zhuǎn)筒下方,其旋轉(zhuǎn)中心其實(shí)并不在兩者其一的中心,這樣的結(jié)構(gòu)所帶來的便是一些不必要的噪音。
步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。
  目前用于電腦繡花機(jī)的步進(jìn)電機(jī)多數(shù)為五相混合式步進(jìn)電機(jī),目的是通過采用高相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來減小步矩角和提高控制精度,但是采用該種方式獲得的性能上的提高是有限的。
德國研發(fā)出準(zhǔn)確檢測(cè)風(fēng)電機(jī)扇葉缺陷的新方法
  相對(duì)而言,風(fēng)電機(jī)的扇葉屬于易損部件,常額外造成數(shù)十萬歐元的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,為此,德國弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所(IAF)開發(fā)了一個(gè)用于扇葉材料質(zhì)量控制的掃描檢測(cè)裝置。
郭淑英:突破電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)核心技術(shù),聚焦電力電子
  整體對(duì)我們電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提出的要求,首先,高性能,效率要高,高功率轉(zhuǎn)矩密度,良好的性能確實(shí)是能夠保證車輛的動(dòng)力性和操控性,同時(shí)增加車輛續(xù)駛里程。
神力投資6億建設(shè)高端電機(jī)生產(chǎn)基地
  神力高端電機(jī)生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目總用地200畝,一期用地95畝。記者在現(xiàn)場(chǎng)看到,目前2個(gè)倉庫的部分鋼結(jié)構(gòu)框架搭建已完成,5個(gè)車間已通過基礎(chǔ)驗(yàn)收,準(zhǔn)備進(jìn)行主體建設(shè)。
船用電機(jī)正迅速加快移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的步伐
  從電機(jī)行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)來看,我們不難發(fā)現(xiàn),目前不僅僅出現(xiàn)了船用電機(jī)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),更是出現(xiàn)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的船用電機(jī)app客戶端,成為了船用電機(jī)轉(zhuǎn)型移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的重要橋梁。
摩擦發(fā)電機(jī): 收集自然界中的機(jī)械能
  雖然最初摩擦發(fā)電機(jī)的輸出電流和功率并不理想,但是在王中林團(tuán)隊(duì)的努力下,經(jīng)過兩年時(shí)間,該問題已經(jīng)被成功克服。研究人員發(fā)現(xiàn),摩擦發(fā)電機(jī)的兩個(gè)工作部件在相互滑動(dòng)的過程中,電極之間的電荷轉(zhuǎn)移量可以通過材料表面有序圖案化得到極大提高,并和圖案密度呈準(zhǔn)線性關(guān)系。
輪轂電機(jī):能改變新能源車格局嗎?
  Andrew承認(rèn)使用要使用ProteanDrive輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),汽車必須配備新的控制軟件。但從某種程度上來講,輪轂系統(tǒng)的控制更簡(jiǎn)單一些。就傳統(tǒng)汽車而言,司機(jī)踩下油門,通過ECU(電控單元)給發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出指令,使其產(chǎn)生扭矩并通過機(jī)械系統(tǒng)分配到各個(gè)車輪。
四方電氣完成同步電機(jī)資產(chǎn)收購
  “2014年,除了電機(jī)產(chǎn)品之外,四方電氣還將陸續(xù)推出PLC、HMI、軟啟動(dòng)器和光伏逆變器等多種全新的技術(shù)和產(chǎn)品,為客戶提供更多的增值服務(wù),并將正式向卓越的自動(dòng)化產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)型。”余功軍先生進(jìn)一步補(bǔ)充說。
高耗能機(jī)電設(shè)備淘汰鎖定電機(jī)和風(fēng)機(jī)
  記者了解到,在繼續(xù)推進(jìn)高耗能設(shè)備淘汰改造的同時(shí),國家層面還積極推進(jìn)財(cái)政對(duì)落后電機(jī)、水泵、變壓器淘汰給予補(bǔ)助支持,推進(jìn)內(nèi)燃機(jī)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)改造。
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